罩式退火炉通过控制冷轧钢卷在炉内保护气氛条件下的加热、保温和冷却过程来完成对冷轧板卷的退火处理，从而改变带钢的机械性能，以满足工业上的性能要求。　　本文以罩式退火炉为研究对象，介绍了罩式退火炉结构特点，基于罩式退火炉物理模型，通过对炉内加热和保温阶段传热过程的分析，建立了以计算钢卷温度场为核心的罩式退火炉热过程数学模型。该数学模型包括炉气、加热罩、内罩温度的计算，保护气流动特性研究，钢卷径向等效导热系数和对流换热系数的计算以及钢卷温度场的计算。　　在处理加热罩传热偏微分控制方程和钢卷传热二维柱坐标偏微分方程时，在空间上采用高精度、高效率的配置点谱方法进行离散。将谱方法计算出的结果与参考文献结果对比，验证了本文建立的数学模型的正确性和采用谱方法的可行性。　　在本文建立的罩式退火炉热过程数学模型的基础上，利用MATLAB编制了离线预测钢卷温度场的计算程序。该程序可根据罩式退火炉实际工作时的工况，输入对应的初始条件和边界条件，便可以实现不同炉子尺寸、不同钢卷尺寸和堆垛高度以及不同加热制度的钢卷温度场离线预测。本文以堆垛三卷和堆垛四卷为例分别离线预测了对应的钢卷温度场，计算结果显示，对于单个钢卷而言，角点温度最高，表面温度高于内部温度;对于钢卷垛而言，由于下部钢卷表面的对流换热系数比上层钢卷大，因此其升温速度大于上层钢卷。本文的计算结果与实际情况相符，说明了本文建立的数学模型和编制的计算程序的可靠性。